Computer Aided Design

Perancangan dibantu komputer (RDK), desain dibantu komputer (DDK) atau dalam bahasa Inggris computer-aided design (CAD), adalah pembuatan, pengubahan, penguraian, serta penyempurnaan rancangan benda dengan bantuan perangkat lunak pada komputer maupun stasiun kerja. Perangkat lunak ini dapat membantu perancang dalam meningkatkan kualitas rancangan, dokumentasi, serta pangkalan data untuk penghasilannya. Rancangan yang dibuat melalui perangkat lunak RDK dapat membantu melindungi produk serta penemuannya ketika digunakan dalam permohonan paten. Biasanya keluaran RDK berupa berkas elektronik untuk percetakan, permesinan, maupun kegiatan penghasilan lainnya. Istilah penyusunan dibantu komputer (EDK) dan perancangan dan penyusunan dibantu komputer (RDEDK) juga digunakan.

Pada perancangan sistem elektronik, perangkat lunak ini disebut sebagai otomatisasi perancangan elektronik (OPE), dan otomatisasi perancangan mekanis (ORM) pada perancangan mekanis, yang meliputi proses pembuatan gambar teknis dengan penggunaan perangkat lunak komputer.

Perangkat lunak RDK pada perancangan mekanis menggunakan gambar berbasis vektor untuk menggambarkan objek penyusunan tradisional maupun menghasilkan gambar bitmap yang menunjukkan keseluruhan tampilan objek yang dirancang. Namun, ia melibatkan lebih dari sekedar bentuk, seperti dalam penyusunan gambar teknis danrekayasanya secara manual. Sehingga keluaran RDK harus menyampaikan informasi, misalnya bahan, pemanufakturan, dimensi, dan penerimaannya, sesuai dengan kaidah penerapan khusus.RDK dapat digunakan untuk merancang lengkungan dan gambar dalam ruang dua dimensi (2D); maupun lengkungan, permukaan, padatan dalam ruang tiga dimensi (3D).

RDK adalah bagian dari seni industri yang penting dan banyak digunakan dalam berbagai penerapan, termasuk otomotif, pembuatan kapal, dirgantara dan lain sebagainya. RDK juga banyak digunakan dalam animasi komputer untuk efek khusus dalam film, pengiklanan dan panduan teknis. Sehingga dalam penggunaan tersebut, RDK sering disebut sebagai pembuatan konten digital. Karena kepentingan ekonominya yang sangat besar, RDK telah menjadi kekuatan pendorong utama bagi penelitian di bidang geometri komputasi, grafika komputer (baik perangkat keras maupun perangkat lunak), dan geometri diferensial terpisah.

Terkadang, istilah perancangan geometris dibantu komputer (PGDK) juga digunakan untuk menyebut perangkat lunak ini pada perancangan model geometris.

Gambaran Umum

Pada dasarnya, perancangan dibantu komputer merupakan salah satu dari banyak alat yang digunakan oleh para rekayasawan dan perancang, serta digunakan dalam banyak cara tergantung pada pekerjaan penggunanya dan jenis perangkat lunak yang digunakan.

RDK juga merupakan salah satu bagian dari keseluruhan kegiatan pengembangan produk digital (PPD) dalam proses pengelolaan siklus hidup produk (PSHP), dan dengan demikian digunakan bersama dengan alat lain, baik berupa modul yang terpadukan maupun produk yang berdiri sendiri, seperti:

Perekayasaan dibantu komputer (RDK) dan analisis unsur terbatas (AUT)
Pemanufakturan dibantu komputer (MDK), termasuk perintah mesin kendali bilangan komputer (KBK)
Pengubahan fotorealistik dan simulasi pergerakan
Pengelolaan dokumen dan kendali revisi dengan pengelolaan data produk (PDP)
RDK juga digunakan untuk menyimulasikan keberadaan bangunan di suatu lingkungan, dengan tujuan untuk memastikan bahwa bangunan yang akan dibangun pada lingkungan tersebut cocok agar pembangunannya diperbolehkan.

Perangkat Lunak populer

• Pro/ENGINEER
• AutoCAD
• FreeCAD[pranala nonaktif permanen] perangkat lunak CAD gratis
• SOLIDWORKS
• Catia
• Unigraphics
• ProgeCAD perangkat lunak CAD gratis
• ZWCAD

Sumber: id.wikipedia.org

Desain berbantuan komputer

Desain berbantuan komputer (CAD) adalah penggunaan komputer (atau workstation) untuk membantu pembuatan, modifikasi, analisis, atau optimalisasi desain. Perangkat lunak ini digunakan untuk meningkatkan produktivitas perancang, meningkatkan kualitas desain, meningkatkan komunikasi melalui dokumentasi, dan membuat basis data untuk manufaktur. Desain yang dibuat melalui perangkat lunak CAD membantu melindungi produk dan penemuan ketika digunakan dalam aplikasi paten. Output CAD sering kali dalam bentuk file elektronik untuk cetak, pemesinan, atau operasi manufaktur lainnya. Istilah perancangan berbantuan komputer (CAD) dan desain dan perancangan berbantuan komputer (CADD) juga digunakan.

Penggunaannya dalam mendesain sistem elektronik dikenal sebagai otomasi desain elektronik (EDA). Dalam desain mekanik dikenal sebagai otomasi desain mekanik (mechanical design automation/MDA), yang mencakup proses pembuatan gambar teknis dengan menggunakan perangkat lunak komputer.

Perangkat lunak CAD untuk desain mekanik menggunakan grafik berbasis vektor untuk menggambarkan objek rancangan tradisional, atau dapat juga menghasilkan grafik raster yang menunjukkan tampilan keseluruhan objek yang dirancang. Namun, hal ini melibatkan lebih dari sekadar bentuk. Seperti dalam penyusunan gambar teknis dan teknik secara manual, output CAD harus menyampaikan informasi, seperti bahan, proses, dimensi, dan toleransi, sesuai dengan konvensi khusus aplikasi.

CAD dapat digunakan untuk mendesain kurva dan gambar dalam ruang dua dimensi (2D); atau kurva, permukaan, dan benda padat dalam ruang tiga dimensi (3D).

CAD adalah seni industri penting yang banyak digunakan dalam banyak aplikasi, termasuk industri otomotif, pembuatan kapal, dan kedirgantaraan, desain industri dan arsitektur (pemodelan informasi bangunan), prostetik, dan masih banyak lagi. CAD juga banyak digunakan untuk menghasilkan animasi komputer untuk efek khusus dalam film, iklan, dan manual teknis, yang sering disebut pembuatan konten digital DCC. Kemudahan dan kekuatan komputer saat ini berarti bahwa botol parfum dan dispenser sampo pun dirancang dengan menggunakan teknik yang tidak pernah terdengar oleh para insinyur pada tahun 1960-an. Karena kepentingan ekonominya yang sangat besar, CAD telah menjadi kekuatan pendorong utama untuk penelitian dalam geometri komputasi, grafik komputer (baik perangkat keras maupun perangkat lunak), dan geometri diferensial diskrit.Desain model geometris untuk bentuk objek, khususnya, kadang-kadang disebut desain geometris berbantuan komputer (CAGD).

Gambaran Umum

Desain berbantuan komputer adalah salah satu dari sekian banyak alat yang digunakan oleh para insinyur dan desainer dan digunakan dengan berbagai cara, tergantung pada profesi pengguna dan jenis perangkat lunak yang bersangkutan.

CAD merupakan salah satu bagian dari keseluruhan aktivitas pengembangan produk digital (DPD) dalam proses manajemen siklus hidup produk (PLM), dan dengan demikian digunakan bersama dengan alat bantu lain, yang merupakan modul terintegrasi atau produk yang berdiri sendiri, seperti:

• Rekayasa berbantuan komputer (CAE) dan analisis elemen hingga (FEA, FEM)
• Manufaktur berbantuan komputer (computer-aided manufacturing/CAM) termasuk instruksi ke mesin kontrol numerik komputer (CNC)
• Rendering fotorealistik dan simulasi gerakan
• Manajemen dokumen dan kontrol revisi menggunakan manajemen data produk (PDM)

CAD juga digunakan untuk pembuatan simulasi foto yang akurat yang sering kali diperlukan dalam persiapan laporan dampak lingkungan, di mana desain berbantuan komputer dari bangunan yang dimaksudkan ditumpangkan ke dalam foto-foto lingkungan yang ada untuk merepresentasikan seperti apa tempat itu nantinya, di mana fasilitas yang diusulkan diizinkan untuk dibangun. Potensi penyumbatan koridor pandangan dan studi bayangan juga sering dianalisis melalui penggunaan CAD.

Jenis

Ada beberapa jenis CAD yang berbeda, masing-masing mengharuskan operator untuk berpikir secara berbeda tentang cara menggunakannya dan mendesain komponen virtual dengan cara yang berbeda. Hampir semua alat CAD bergantung pada konsep batasan yang digunakan untuk mendefinisikan elemen geometris atau non-geometris dari suatu model.

CAD 2D

Ada banyak produsen sistem sketsa 2D kelas bawah, termasuk sejumlah program gratis dan sumber terbuka. Ini memberikan pendekatan terhadap proses menggambar di mana skala dan penempatan pada lembar gambar dapat dengan mudah disesuaikan pada draf akhir sesuai kebutuhan, tidak seperti pada draf tangan.

CAD 3D

Gambar kerja 3D merupakan perluasan dari gambar 2D ke dalam ruang tiga dimensi. Setiap garis harus dimasukkan secara manual ke dalam gambar. Produk akhir tidak memiliki properti massa yang terkait dengannya dan tidak dapat memiliki fitur yang ditambahkan secara langsung, seperti lubang. Operator melakukan pendekatan ini dengan cara yang mirip dengan sistem 2D, meskipun banyak sistem 3D yang memungkinkan penggunaan model wireframe untuk membuat tampilan gambar teknik akhir.

Benda padat "bodoh" 3D dibuat dengan cara yang serupa dengan manipulasi objek dunia nyata. Bentuk geometris tiga dimensi dasar (misalnya, prisma, silinder, bola, atau persegi panjang) memiliki volume padat yang ditambahkan atau dikurangi darinya seolah-olah merakit atau memotong objek dunia nyata. Tampilan proyeksi dua dimensi dapat dengan mudah dihasilkan dari model. Solid 3D dasar biasanya tidak menyertakan alat untuk dengan mudah memungkinkan gerakan komponen, mengatur batas gerakannya, atau mengidentifikasi gangguan antar komponen.Ada beberapa jenis pemodelan benda padat 3D:

• Pemodelan parametrik memungkinkan operator untuk menggunakan apa yang disebut sebagai "maksud desain". Objek dan fitur yang dibuat dapat dimodifikasi. Modifikasi di masa mendatang dapat dilakukan dengan mengubah cara pembuatan komponen asli. Jika sebuah fitur dimaksudkan untuk ditempatkan dari pusat bagian, operator harus menempatkannya dari pusat model. Fitur dapat ditempatkan menggunakan objek geometris apa pun yang sudah tersedia di bagian tersebut, tetapi penempatan acak ini akan merusak maksud desain. Jika operator mendesain komponen sesuai fungsinya, pemodel parametrik dapat membuat perubahan pada komponen dengan tetap mempertahankan hubungan geometris dan fungsional.
• Pemodelan langsung atau eksplisit memberikan kemampuan untuk mengedit geometri tanpa pohon riwayat. Dengan pemodelan langsung, setelah sketsa digunakan untuk membuat geometri, sketsa tersebut akan dimasukkan ke dalam geometri baru, dan perancang hanya perlu memodifikasi geometri setelahnya tanpa memerlukan sketsa asli. Seperti halnya pemodelan parametrik, pemodelan langsung memiliki kemampuan untuk menyertakan hubungan antara geometri yang dipilih (misalnya, garis singgung, konsentrisitas).
• Pemodelan rakitan adalah proses yang menggabungkan hasil pemodelan satu bagian sebelumnya ke dalam produk akhir yang terdiri dari beberapa bagian. Perakitan dapat bersifat hirarkis, tergantung pada vendor perangkat lunak CAD tertentu, dan model yang sangat kompleks dapat dicapai (misalnya dalam rekayasa bangunan dengan menggunakan perangkat lunak desain arsitektur berbantuan komputer).

CAD bentuk bebas

Sistem CAD kelas atas menawarkan kemampuan untuk menggabungkan lebih banyak fitur organik, estetika, dan ergonomis ke dalam desain. Pemodelan permukaan bentuk bebas sering kali dikombinasikan dengan benda padat untuk memungkinkan perancang membuat produk yang sesuai dengan bentuk manusia dan persyaratan visual serta antarmuka dengan mesin.

Teknologi

Pada awalnya perangkat lunak untuk sistem CAD dikembangkan dengan bahasa komputer seperti Fortran, ALGOL, namun dengan kemajuan metode pemrograman berorientasi objek, hal ini berubah secara radikal. Pemodel berbasis fitur parametrik modern yang khas dan sistem permukaan bentuk bebas dibangun di sekitar sejumlah modul C utama dengan API mereka sendiri. Sistem CAD dapat dilihat sebagai hasil interaksi antarmuka pengguna grafis (GUI) dengan geometri NURBS atau data representasi batas (B-rep) melalui kernel pemodelan geometris. Mesin pembatas geometri juga dapat digunakan untuk mengelola hubungan asosiatif antara geometri, seperti geometri wireframe dalam sketsa atau komponen dalam perakitan.

Kemampuan tak terduga dari hubungan asosiatif ini telah menghasilkan bentuk prototipe baru yang disebut prototipe digital. Berbeda dengan prototipe fisik, yang memerlukan waktu pembuatan dalam desain. Meskipun demikian, model CAD dapat dibuat oleh komputer setelah prototipe fisik dipindai menggunakan mesin pemindaian CT industri. Tergantung pada sifat bisnis, prototipe digital atau fisik dapat dipilih pada awalnya sesuai dengan kebutuhan spesifik.Saat ini, sistem CAD tersedia untuk semua platform utama (Windows, Linux, UNIX, dan Mac OS X); beberapa paket mendukung beberapa platform.

Saat ini, tidak ada perangkat keras khusus yang diperlukan untuk sebagian besar perangkat lunak CAD. Namun, beberapa sistem CAD dapat melakukan tugas-tugas yang intensif secara grafis dan komputasi, sehingga kartu grafis modern, CPU berkecepatan tinggi (dan mungkin beberapa) dan RAM dalam jumlah besar mungkin direkomendasikan.

Antarmuka manusia-mesin pada umumnya melalui mouse komputer, tetapi bisa juga melalui pena dan tablet grafis digital. Manipulasi tampilan model pada layar juga terkadang dilakukan dengan menggunakan Spacemouse/SpaceBall. Beberapa sistem juga mendukung kacamata stereoskopik untuk melihat model 3D. Teknologi yang di masa lalu terbatas pada instalasi yang lebih besar atau aplikasi khusus, kini telah tersedia untuk kelompok pengguna yang luas. Ini termasuk CAVE atau HMD dan perangkat interaktif seperti teknologi penginderaan gerak

Perangkat lunak

Dimulai dengan IBM Drafting System pada pertengahan tahun 1960-an, sistem desain berbantuan komputer mulai memberikan lebih banyak kemampuan daripada sekadar kemampuan untuk mereproduksi drafting manual dengan drafting elektronik, dan keuntungan bagi perusahaan untuk beralih ke CAD menjadi jelas. Perangkat lunak ini mengotomatiskan banyak tugas yang dianggap biasa dari sistem komputer saat ini, seperti pembuatan bill of material secara otomatis, tata letak otomatis di sirkuit terpadu, pemeriksaan interferensi, dan banyak lagi. Pada akhirnya, CAD memberi perancang kemampuan untuk melakukan perhitungan teknik. Selama masa transisi ini, perhitungan masih dilakukan dengan tangan atau oleh orang-orang yang dapat menjalankan program komputer. CAD merupakan perubahan revolusioner dalam industri teknik, di mana peran juru gambar, perancang, dan insinyur yang sebelumnya terpisah mulai bergabung.

CAD adalah contoh dari efek luas yang mulai dirasakan oleh komputer pada industri ini. Paket perangkat lunak desain berbantuan komputer saat ini berkisar dari sistem perancangan berbasis vektor 2D hingga pemodel solid dan permukaan 3D. Paket CAD modern juga sering kali memungkinkan rotasi dalam tiga dimensi, sehingga memungkinkan untuk melihat objek yang dirancang dari sudut mana pun yang diinginkan, bahkan dari dalam ke luar. Beberapa perangkat lunak CAD mampu melakukan pemodelan matematika dinamis.Teknologi CAD digunakan dalam desain alat dan mesin serta dalam perancangan dan desain semua jenis bangunan, mulai dari tipe hunian kecil (rumah) hingga struktur komersial dan industri terbesar (rumah sakit dan pabrik).

CAD terutama digunakan untuk desain detail model 3D atau gambar 2D komponen fisik, tetapi juga digunakan di seluruh proses rekayasa mulai dari desain konseptual dan tata letak produk, melalui analisis kekuatan dan dinamika rakitan hingga definisi metode pembuatan komponen. CAD juga dapat digunakan untuk mendesain objek seperti perhiasan, furnitur, peralatan, dll. Selain itu, banyak aplikasi CAD sekarang menawarkan kemampuan rendering dan animasi yang canggih sehingga para insinyur dapat memvisualisasikan desain produk mereka dengan lebih baik. 4D BIM adalah jenis simulasi teknik konstruksi virtual yang menggabungkan informasi terkait waktu atau jadwal untuk manajemen proyek.

CAD telah menjadi teknologi yang sangat penting dalam lingkup teknologi berbantuan komputer, dengan manfaat seperti biaya pengembangan produk yang lebih rendah dan siklus desain yang sangat singkat. CAD memungkinkan desainer untuk menata letak dan mengembangkan pekerjaan di layar, mencetaknya, dan menyimpannya untuk pengeditan di masa mendatang, sehingga menghemat waktu dalam pembuatan gambar.

Perangkat lunak manajemen lisensi

Pada tahun 2000-an, beberapa vendor perangkat lunak sistem CAD mengirimkan distribusi mereka dengan perangkat lunak manajer lisensi khusus yang mengontrol seberapa sering atau berapa banyak pengguna yang dapat menggunakan sistem CAD: 166 Perangkat lunak ini dapat berjalan di mesin lokal (dengan memuat dari perangkat penyimpanan lokal) atau server berkas jaringan lokal dan biasanya terkait dengan alamat IP tertentu dalam kasus terakhir.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Teknik berbantuan komputer

Teknik berbantuan komputer (CAE) adalah penggunaan teknologi secara umum untuk membantu tugas-tugas yang berkaitan dengan analisis teknik. Setiap penggunaan teknologi untuk memecahkan atau membantu masalah teknik berada di bawah payung ini.

Gambaran Umum

Seiring dengan peningkatan yang konsisten dalam grafis dan kecepatan komputer, bantuan komputer membantu para insinyur dengan tugas-tugas yang dulunya rumit dan memakan waktu dengan memasukkan informasi dan menekan sebuah tombol.

Ini mencakup analisis elemen hingga (FEA), dinamika fluida komputasi (CFD), dinamika multibodi (MBD), daya tahan dan pengoptimalan. CAE juga disertakan dengan desain berbantuan komputer (CAD) dan manufaktur berbantuan komputer (CAM) dalam singkatan kolektif "CAx".

Istilah CAE telah digunakan untuk menggambarkan penggunaan teknologi komputer dalam bidang teknik dalam arti yang lebih luas daripada sekadar analisis teknik. Dalam konteks inilah istilah ini diciptakan oleh Jason Lemon, pendiri SDRC pada akhir tahun 1970-an. Namun, definisi ini lebih dikenal saat ini dengan istilah CAx dan PLM.

Sistem CAE secara individual dianggap sebagai satu simpul pada jaringan informasi total dan setiap simpul dapat berinteraksi dengan simpul lain pada jaringan.

Bidang dan fase CAE

Bidang CAE yang tercakup meliputi:

• Analisis tegangan pada komponen dan rakitan menggunakan analisis elemen hingga (FEA);
• Analisis termal dan aliran fluida menggunakan dinamika fluida komputasi (CFD);
• Dinamika multibodi (MBD) dan kinematika;
• Alat analisis untuk simulasi proses untuk operasi seperti pengecoran, pencetakan, dan pembentukan cetakan;
• Optimalisasi produk atau proses.

Secara umum, ada tiga fase dalam setiap tugas rekayasa berbantuan komputer:

• Pra-pemrosesan - mendefinisikan model dan faktor lingkungan yang akan diterapkan (biasanya model elemen hingga, tetapi metode facet, voxel, dan lembaran tipis juga digunakan);
• Pemecah analisis (biasanya dilakukan pada komputer berkekuatan tinggi);
• Pasca-pemrosesan hasil (menggunakan alat visualisasi).

Siklus ini diulang, seringkali berkali-kali, baik secara manual maupun dengan menggunakan perangkat lunak pengoptimalan komersial.

CAE dalam industri otomotif

Alat bantu CAE banyak digunakan dalam industri otomotif. Penggunaannya telah memungkinkan produsen mobil untuk mengurangi biaya dan waktu pengembangan produk sekaligus meningkatkan keamanan, kenyamanan, dan daya tahan kendaraan yang mereka produksi. Kemampuan prediktif alat CAE telah berkembang hingga ke titik di mana sebagian besar verifikasi desain dilakukan dengan menggunakan simulasi komputer (diagnosis) daripada pengujian prototipe fisik. Ketergantungan CAE didasarkan pada semua asumsi yang tepat sebagai input dan harus mengidentifikasi input kritis (BJ). Meskipun ada banyak kemajuan dalam CAE, dan digunakan secara luas di bidang teknik, pengujian fisik masih merupakan suatu keharusan. Hal ini digunakan untuk verifikasi dan pembaruan model, untuk mendefinisikan beban dan kondisi batas secara akurat, dan untuk pengesahan prototipe akhir.

Masa depan CAE dalam proses pengembangan produk

Meskipun CAE telah membangun reputasi yang kuat sebagai alat verifikasi, pemecahan masalah, dan analisis, masih ada persepsi bahwa hasil yang cukup akurat datang agak terlambat dalam siklus desain untuk benar-benar mendorong desain. Hal ini diperkirakan akan menjadi masalah karena produk modern menjadi semakin kompleks. Produk tersebut mencakup sistem pintar, yang mengarah pada peningkatan kebutuhan untuk analisis multi-fisika termasuk kontrol, dan mengandung material ringan baru, yang sering kali kurang dikenal oleh para insinyur. Perusahaan dan produsen perangkat lunak CAE terus mencari alat bantu dan peningkatan proses untuk mengubah situasi ini.

Di sisi perangkat lunak, mereka terus berupaya mengembangkan pemecah masalah yang lebih kuat, memanfaatkan sumber daya komputer dengan lebih baik, dan memasukkan pengetahuan teknik dalam pra dan pasca-pemrosesan. Di sisi proses, mereka mencoba mencapai keselarasan yang lebih baik antara CAE 3D, simulasi sistem 1D, dan pengujian fisik. Hal ini akan meningkatkan realisme pemodelan dan kecepatan perhitungan.

Perusahaan perangkat lunak CAE dan produsen mencoba mengintegrasikan CAE dengan lebih baik dalam manajemen siklus hidup produk secara keseluruhan. Dengan cara ini mereka dapat menghubungkan desain produk dengan penggunaan produk, yang diperlukan untuk produk pintar. Proses rekayasa yang disempurnakan ini juga disebut sebagai analitik rekayasa prediktif.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Design Engineer

Seorang insinyur desain adalah seorang insinyur yang berfokus pada proses desain teknik di salah satu dari berbagai disiplin ilmu teknik (termasuk sipil, mekanik, listrik, kimia, tekstil, kedirgantaraan, nuklir, manufaktur, sistem, dan struktur / bangunan / arsitektur) dan disiplin ilmu desain seperti Interaksi Manusia dan Komputer. Insinyur desain cenderung bekerja pada produk dan sistem yang melibatkan pengadaptasian dan penggunaan teknik ilmiah dan matematika yang kompleks. Penekanannya cenderung pada penggunaan fisika teknik dan ilmu terapan lainnya untuk mengembangkan solusi bagi masyarakat.

Seorang insinyur desain biasanya bekerja dengan tim insinyur lain dan jenis desainer lainnya (misalnya desainer industri), untuk mengembangkan desain konseptual dan terperinci yang memastikan suatu produk berfungsi, berkinerja, dan sesuai dengan tujuannya. Mereka juga dapat bekerja sama dengan pemasar untuk mengembangkan konsep dan spesifikasi produk untuk memenuhi kebutuhan pelanggan, dan dapat mengarahkan upaya desain. Di banyak bidang teknik, ada perbedaan antara "insinyur desain" dan peran teknik lainnya (misalnya insinyur perencanaan, insinyur proyek, insinyur pengujian). Analisis cenderung memainkan peran yang lebih besar untuk bidang yang terakhir, sementara sintesis lebih penting untuk bidang yang pertama; namun demikian, semua peran tersebut secara teknis merupakan bagian dari proses desain teknik secara keseluruhan.

Ketika sebuah proyek perekayasaan melibatkan keselamatan publik, para insinyur desain yang terlibat sering kali diharuskan memiliki lisensi - misalnya, sebagai Insinyur Profesional (di AS dan Kanada). Sering kali terdapat "pengecualian industri" untuk insinyur yang bekerja pada proyek hanya secara internal di organisasi mereka, meskipun ruang lingkup dan ketentuan pengecualian tersebut sangat bervariasi di seluruh yurisdiksi.

Tugas Design Engineer

Insinyur desain dapat bekerja dalam tim bersama dengan desainer lain untuk membuat gambar yang diperlukan untuk pembuatan prototipe dan produksi, atau dalam kasus bangunan, untuk konstruksi. Namun, dengan munculnya perangkat lunak CAD dan pemodelan solid, insinyur desain dapat membuat gambar sendiri, atau mungkin dengan bantuan banyak penyedia layanan perusahaan.

Tanggung jawab berikutnya dari banyak insinyur desain adalah pembuatan prototipe. Model produk dibuat dan ditinjau. Prototipe dapat bersifat fungsional atau non-fungsional. Prototipe "alfa" fungsional digunakan untuk pengujian; prototipe non-fungsional digunakan untuk pengecekan bentuk dan kesesuaian. Pembuatan prototipe virtual dan karenanya untuk solusi perangkat lunak semacam itu juga dapat digunakan. Tahap ini adalah tahap di mana kekurangan desain ditemukan dan diperbaiki, serta perkakas, perlengkapan manufaktur, dan pengemasan dikembangkan.

Setelah prototipe "alfa" diselesaikan setelah banyak iterasi, langkah selanjutnya adalah prototipe pra-produksi "beta". Insinyur desain, bekerja sama dengan insinyur industri, insinyur manufaktur, dan insinyur kualitas, meninjau proses awal komponen dan rakitan untuk kesesuaian desain dan analisis metode fabrikasi/pabrikasi. Hal ini sering kali ditentukan melalui kontrol proses statistik. Variasi dalam produk dikorelasikan dengan aspek proses dan dieliminasi. Metrik yang paling umum digunakan adalah indeks kapabilitas proses Cpk. Cpk sebesar 1,0 dianggap sebagai penerimaan awal untuk memulai produksi penuh.

Insinyur desain dapat mengikuti produk dan membuat perubahan dan koreksi yang diminta selama masa pakai produk. Hal ini disebut sebagai rekayasa "dari buaian ke liang lahat". Insinyur desain bekerja sama dengan insinyur manufaktur di seluruh siklus hidup produk, dan sering kali diminta untuk menyelidiki dan memvalidasi perubahan desain yang dapat mengarah pada kemungkinan pengurangan biaya produksi untuk secara konsisten mengurangi harga ketika produk menjadi matang dan dengan demikian dikenakan diskon untuk mempertahankan volume pasar terhadap produk pesaing yang lebih baru. Selain itu, perubahan desain juga dapat diwajibkan oleh pembaruan hukum dan peraturan.

Proses desain adalah proses yang intensif informasi, dan para insinyur desain telah terbukti menghabiskan 56% waktu mereka untuk terlibat dalam berbagai perilaku informasi, termasuk 14% secara aktif mencari informasi. Selain kompetensi teknis inti para insinyur desain, penelitian telah menunjukkan sifat penting dari atribut pribadi, keterampilan manajemen proyek, dan kemampuan kognitif mereka untuk berhasil dalam peran tersebut.

Di antara temuan yang lebih rinci lainnya, sebuah studi pengambilan sampel kerja baru-baru ini menemukan bahwa insinyur desain menghabiskan 62,92% waktunya untuk melakukan pekerjaan teknis, 40,37% untuk pekerjaan sosial, dan 49,66% untuk pekerjaan berbasis komputer. Terdapat tumpang tindih yang cukup besar di antara berbagai jenis pekerjaan ini, dengan para insinyur menghabiskan 24,96% waktu mereka untuk melakukan pekerjaan teknis dan sosial, 37,97% untuk pekerjaan teknis dan non-sosial, 15,42% untuk pekerjaan non-sosial dan teknis, serta 21,66% untuk pekerjaan non-sosial dan teknis.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Otomatisasi desain elektronik

Otomatisasi desain elektronik (EDA), juga disebut sebagai desain berbantuan komputer elektronik (ECAD), adalah kategori alat perangkat lunak untuk mendesain sistem elektronik seperti sirkuit terpadu dan papan sirkuit tercetak. Alat-alat ini bekerja bersama dalam alur desain yang digunakan perancang chip untuk mendesain dan menganalisis seluruh chip semikonduktor. Karena chip semikonduktor modern dapat memiliki miliaran komponen, alat EDA sangat penting untuk desain mereka; artikel ini secara khusus menjelaskan EDA secara khusus sehubungan dengan sirkuit terpadu (IC).

Sejarah

Masa-masa awal

Otomatisasi desain elektronik paling awal dikaitkan dengan IBM dengan dokumentasi komputer seri 700 pada tahun 1950-an.

Sebelum pengembangan EDA, sirkuit terpadu dirancang dengan tangan dan ditata secara manual. Beberapa toko canggih menggunakan perangkat lunak geometris untuk menghasilkan kaset untuk photoplotter Gerber, yang bertanggung jawab untuk menghasilkan gambar eksposur monokromatik, tetapi bahkan menyalin rekaman digital dari komponen yang digambar secara mekanis. Proses ini pada dasarnya bersifat grafis, dengan penerjemahan dari elektronik ke grafis yang dilakukan secara manual; perusahaan paling terkenal dari era ini adalah Calma, yang format GDSII-nya masih digunakan sampai sekarang. Pada pertengahan 1970-an, para pengembang mulai mengotomatiskan desain sirkuit selain penyusunan dan alat penempatan dan perutean pertama dikembangkan; ketika hal ini terjadi, prosiding Konferensi Otomasi Desain mengkatalogkan sebagian besar perkembangan pada saat itu.

Era berikutnya dimulai setelah publikasi "Introduction to VLSI Systems" oleh Carver Mead dan Lynn Conway pada tahun 1980; yang dianggap sebagai buku teks standar untuk desain chip. Hasilnya adalah peningkatan kompleksitas chip yang dapat didesain, dengan akses yang lebih baik ke alat verifikasi desain yang menggunakan simulasi logika. Chip lebih mudah ditata dan lebih mungkin berfungsi dengan benar, karena desainnya dapat disimulasikan secara lebih menyeluruh sebelum konstruksi. Meskipun bahasa dan alat telah berevolusi, pendekatan umum untuk menentukan perilaku yang diinginkan dalam bahasa pemrograman tekstual dan membiarkan alat mendapatkan desain fisik yang terperinci tetap menjadi dasar desain IC digital saat ini.

Alat EDA paling awal diproduksi secara akademis. Salah satu yang paling terkenal adalah "Berkeley VLSI Tools Tarball", seperangkat utilitas UNIX yang digunakan untuk mendesain sistem VLSI awal. Yang banyak digunakan adalah peminimalisasi logika heuristik Espresso, yang bertanggung jawab atas pengurangan kompleksitas sirkuit dan Magic, platform desain berbantuan komputer. Perkembangan penting lainnya adalah pembentukan MOSIS, sebuah konsorsium universitas dan perakit yang mengembangkan cara yang murah untuk melatih para perancang chip mahasiswa dengan memproduksi sirkuit terpadu yang sesungguhnya. Konsep dasarnya adalah menggunakan proses IC yang andal, murah, dan berteknologi relatif rendah serta mengemas sejumlah besar proyek per wafer, dengan beberapa salinan chip dari setiap proyek yang tetap dipertahankan. Perakit yang bekerja sama menyumbangkan wafer yang telah diproses atau menjualnya dengan biaya, karena mereka melihat program ini membantu pertumbuhan jangka panjang mereka sendiri.

Kelahiran komersial

Tahun 1981 menandai awal mula EDA sebagai sebuah industri. Selama bertahun-tahun, perusahaan elektronik yang lebih besar, seperti Hewlett-Packard, Tektronix, dan Intel, telah mengejar EDA secara internal, dengan para manajer dan pengembang mulai keluar dari perusahaan-perusahaan ini untuk berkonsentrasi pada EDA sebagai sebuah bisnis. Daisy Systems, Mentor Graphics, dan Valid Logic Systems semuanya didirikan pada masa ini dan secara kolektif disebut sebagai DMV. Pada tahun 1981, Departemen Pertahanan AS juga mulai mendanai VHDL sebagai bahasa deskripsi perangkat keras. Dalam beberapa tahun, ada banyak perusahaan yang berspesialisasi dalam EDA, masing-masing dengan penekanan yang sedikit berbeda.

Pameran dagang pertama untuk EDA diadakan di Design Automation Conference pada tahun 1984 dan pada tahun 1986, Verilog, bahasa desain tingkat tinggi yang populer, pertama kali diperkenalkan sebagai bahasa deskripsi perangkat keras oleh Gateway Design Automation. Simulator dengan cepat mengikuti perkenalan ini, memungkinkan simulasi langsung desain chip dan spesifikasi yang dapat dieksekusi. Dalam beberapa tahun, back-end dikembangkan untuk melakukan sintesis logika.

Masa kini

Aliran digital saat ini sangat modular, dengan ujung depan menghasilkan deskripsi desain standar yang dikompilasi menjadi doa unit yang mirip dengan sel tanpa memperhatikan teknologi masing-masing. Sel mengimplementasikan logika atau fungsi elektronik lainnya melalui pemanfaatan teknologi sirkuit terpadu tertentu. Perakit umumnya menyediakan pustaka komponen untuk proses produksi mereka, dengan model simulasi yang sesuai dengan alat simulasi standar.

Sebagian besar sirkuit analog masih dirancang dengan cara manual, membutuhkan pengetahuan khusus yang unik untuk desain analog (seperti konsep pencocokan). Oleh karena itu, alat EDA analog jauh lebih tidak modular, karena lebih banyak fungsi yang diperlukan, mereka berinteraksi lebih kuat, dan komponen, secara umum, kurang ideal.

EDA untuk elektronik telah meningkat pesat dalam hal kepentingan dengan peningkatan teknologi semikonduktor yang terus menerus. Beberapa pengguna adalah operator pengecoran, yang mengoperasikan fasilitas fabrikasi semikonduktor ("fabs") dan individu tambahan yang bertanggung jawab untuk memanfaatkan perusahaan jasa desain teknologi yang menggunakan perangkat lunak EDA untuk mengevaluasi desain yang masuk untuk kesiapan produksi. Alat EDA juga digunakan untuk memprogram fungsionalitas desain ke dalam FPGA atau susunan gerbang yang dapat diprogram di lapangan, desain sirkuit terpadu yang dapat disesuaikan.

Fokus perangkat lunak

Desain

Alur desain terutama tetap dicirikan melalui beberapa komponen utama; ini termasuk:

• Sintesis tingkat tinggi (juga dikenal sebagai sintesis perilaku atau sintesis algoritmik) - Deskripsi desain tingkat tinggi (misalnya dalam C / C ++) dikonversi ke RTL atau tingkat transfer register, yang bertanggung jawab untuk merepresentasikan sirkuit melalui pemanfaatan interaksi antar register.
• Sintesis logika - Penerjemahan deskripsi desain RTL (misalnya ditulis dalam Verilog atau VHDL) ke dalam netlist diskrit atau representasi gerbang logika.
• Penangkapan skematik - Untuk sel standar digital, analog, RF-like Capture CIS di Orcad oleh Cadence dan ISIS di Proteus [diperlukan klarifikasi].
• Tata letak - biasanya tata letak berbasis skematik, seperti Tata Letak di Orcad by Cadence, ARES di Proteus

Simulasi

• Simulasi transistor - simulasi transistor tingkat rendah dari perilaku skematik/tata letak, akurat pada tingkat perangkat.
• Simulasi logika - simulasi digital dari perilaku digital RTL atau daftar gerbang (Boolean 0/1), akurat pada tingkat Boolean.
• Simulasi perilaku - simulasi tingkat tinggi dari operasi arsitektur desain, akurat pada tingkat siklus atau tingkat antarmuka.
• Emulasi perangkat keras - Penggunaan perangkat keras dengan tujuan khusus untuk meniru logika desain yang diusulkan. Kadang-kadang dapat dicolokkan ke dalam sistem sebagai pengganti chip yang belum dibuat; ini disebut emulasi dalam sirkuit.
• Teknologi CAD mensimulasikan dan menganalisis teknologi proses yang mendasarinya. Sifat kelistrikan perangkat diperoleh langsung dari fisika perangkat

Analisis dan verifikasi

• Verifikasi fungsional: memastikan desain logika sesuai dengan spesifikasi dan menjalankan tugas dengan benar. Termasuk verifikasi fungsional dinamis melalui simulasi, emulasi, dan prototipe.
• RTL Linting untuk kepatuhan terhadap aturan pengkodean seperti sintaks, semantik, dan gaya.
• Verifikasi penyeberangan domain clock (pemeriksaan CDC): mirip dengan linting, tetapi pemeriksaan/alat ini mengkhususkan diri dalam mendeteksi dan melaporkan masalah potensial seperti kehilangan data, meta-stabilitas karena penggunaan beberapa domain clock dalam desain.
• Verifikasi formal, juga pengecekan model: upaya untuk membuktikan, dengan metode matematis, bahwa sistem memiliki sifat tertentu yang diinginkan, dan bahwa beberapa efek yang tidak diinginkan (seperti kebuntuan) tidak dapat terjadi.
• Pemeriksaan kesetaraan: perbandingan algoritmik antara deskripsi RTL chip dan daftar gerbang yang disintesis, untuk memastikan kesetaraan fungsional pada tingkat logis.
• Analisis waktu statis: analisis waktu rangkaian dengan cara yang tidak bergantung pada input, sehingga menemukan kasus terburuk dari semua input yang mungkin.
• Ekstraksi tata letak: dimulai dengan tata letak yang diusulkan, menghitung (perkiraan) karakteristik listrik setiap kabel dan perangkat. Sering digunakan bersama dengan analisis waktu statis di atas untuk memperkirakan kinerja chip yang telah selesai dibuat.
• Pemecah medan elektromagnetik, atau hanya pemecah medan, memecahkan persamaan Maxwell secara langsung untuk kasus-kasus yang menarik dalam desain IC dan PCB. Metode ini dikenal lebih lambat namun lebih akurat daripada ekstraksi tata letak di atas.
• Verifikasi fisik, PV: memeriksa apakah suatu desain dapat diproduksi secara fisik, dan bahwa chip yang dihasilkan tidak akan memiliki cacat fisik yang menghalangi fungsi, dan akan memenuhi spesifikasi asli.

Persiapan manufaktur

• Persiapan data masker atau MDP - Pembuatan foto litografi aktual, yang digunakan untuk membuat chip secara fisik.
• Penyelesaian akhir chip yang mencakup penunjukan dan struktur khusus untuk meningkatkan kemampuan manufaktur tata letak. Contoh yang terakhir adalah cincin segel dan struktur pengisi 
• Memproduksi tata letak reticle dengan pola uji dan tanda pelurusan.
• Persiapan tata-letak-ke-topeng yang menyempurnakan data tata-letak dengan operasi grafis, misalnya, teknik peningkatan resolusi (RET) - metode untuk meningkatkan kualitas photomask akhir. Ini juga mencakup koreksi kedekatan optik (OPC) atau teknologi litografi terbalik (ILT) - kompensasi di muka untuk efek difraksi dan interferensi yang terjadi kemudian, apabila chip dibuat dengan menggunakan mask ini.
• Pembuatan topeng - Pembuatan gambar topeng datar dari desain hierarki.
• Pembuatan pola uji otomatis atau ATPG - Pembuatan data pola secara sistematis untuk menjalankan sebanyak mungkin gerbang logika dan komponen lainnya.
• Built-in self-test atau BIST - Pemasangan pengontrol uji mandiri untuk secara otomatis menguji logika atau struktur memori dalam desain

Keamanan fungsional

• Analisis keselamatan fungsional, penghitungan sistematis tingkat kegagalan dalam waktu (FIT) dan metrik cakupan diagnostik untuk desain guna memenuhi persyaratan kepatuhan untuk tingkat integritas keselamatan yang diinginkan.
• Sintesis keamanan fungsional, menambahkan peningkatan keandalan pada elemen terstruktur (modul, RAM, ROM, file register, FIFO) untuk meningkatkan deteksi kesalahan/toleransi kesalahan. Ini termasuk (tidak terbatas pada) penambahan deteksi kesalahan dan/atau kode koreksi (Hamming), logika redundan untuk deteksi kesalahan dan toleransi kesalahan (duplikat/rangkap tiga) dan pemeriksaan protokol (paritas antarmuka, perataan alamat, hitungan detak)
• Verifikasi keamanan fungsional, menjalankan kampanye kesalahan, termasuk memasukkan kesalahan ke dalam desain dan verifikasi bahwa mekanisme keamanan bereaksi dengan cara yang tepat untuk kesalahan yang dianggap tercakup.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Finite element method

Metode elemen hingga (FEM) adalah metode yang populer untuk menyelesaikan persamaan diferensial yang muncul dalam bidang teknik dan pemodelan matematika secara numerik. Bidang masalah yang umum diminati meliputi bidang tradisional analisis struktural, perpindahan panas, aliran fluida, transportasi massa, dan potensial elektromagnetik.

FEM adalah metode numerik umum untuk menyelesaikan persamaan diferensial parsial dalam dua atau tiga variabel ruang (yaitu, beberapa masalah nilai batas). Untuk menyelesaikan masalah, FEM membagi sistem yang besar menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih sederhana yang disebut elemen hingga. Hal ini dicapai dengan diskritisasi ruang tertentu dalam dimensi ruang, yang diimplementasikan dengan konstruksi mesh objek: domain numerik untuk solusi, yang memiliki jumlah titik yang terbatas. Perumusan metode elemen hingga dari masalah nilai batas pada akhirnya menghasilkan sistem persamaan aljabar. Metode ini memperkirakan fungsi yang tidak diketahui pada domain. Persamaan sederhana yang memodelkan elemen-elemen hingga ini kemudian dirangkai menjadi sistem persamaan yang lebih besar yang memodelkan keseluruhan masalah. FEM kemudian mendekati solusi dengan meminimalkan fungsi kesalahan yang terkait melalui kalkulus variasi Mempelajari atau menganalisis fenomena dengan FEM sering disebut sebagai analisis elemen hingga (FEA).

Sejarah

Meskipun sulit untuk mengutip tanggal penemuan metode elemen hingga, metode ini berasal dari kebutuhan untuk menyelesaikan masalah elastisitas dan analisis struktural yang kompleks dalam teknik sipil dan penerbangan. Perkembangannya dapat ditelusuri kembali ke karya Alexander Hrennikoff dan Richard Courant pada awal 1940-an. Pelopor lainnya adalah Ioannis Argyris. Di Uni Soviet, pengenalan aplikasi praktis dari metode ini biasanya dihubungkan dengan nama Leonard Oganesyan. Metode ini juga ditemukan kembali secara independen di Tiongkok oleh Feng Kang pada akhir 1950-an dan awal 1960-an, berdasarkan perhitungan konstruksi bendungan, yang kemudian disebut metode beda hingga berdasarkan prinsip variasi. Meskipun pendekatan yang digunakan oleh para pionir ini berbeda, mereka memiliki satu karakteristik penting: diskritisasi mesh dari domain kontinu ke dalam satu set sub-domain diskrit, yang biasanya disebut elemen.

Karya Hrennikoff mendiskritisasi domain dengan menggunakan analogi kisi, sedangkan pendekatan Courant membagi domain menjadi sub-domain segitiga berhingga untuk menyelesaikan persamaan diferensial parsial eliptik orde dua yang muncul dari masalah torsi silinder. Kontribusi Courant bersifat evolusioner, mengacu pada sejumlah besar hasil sebelumnya untuk PDE yang dikembangkan oleh Lord Rayleigh, Walther Ritz, dan Boris Galerkin.

Metode elemen hingga memperoleh dorongan nyata pada tahun 1960-an dan 1970-an oleh perkembangan J. H. Argyris dengan rekan kerjanya di Universitas Stuttgart, R. W. Clough dengan rekan kerjanya di UC Berkeley, O. C. Zienkiewicz dengan rekan kerjanya Ernest Hinton, Bruce Irons dan lainnya di Universitas Swansea, Philippe G. Ciarlet di Universitas Paris 6 dan Richard Gallagher dengan rekan kerjanya di Universitas Cornell. Dorongan lebih lanjut diberikan pada tahun-tahun ini oleh program elemen hingga sumber terbuka yang tersedia. NASA mensponsori versi asli NASTRAN. UC Berkeley membuat program elemen hingga SAP IV dan kemudian OpenSees tersedia secara luas. Di Norwegia, masyarakat klasifikasi kapal Det Norske Veritas (sekarang DNV GL) mengembangkan Sesam pada tahun 1969 untuk digunakan dalam analisis kapal. Dasar matematis yang ketat untuk metode elemen hingga diberikan pada tahun 1973 dengan publikasi oleh Gilbert Strang dan George Fix. Metode ini telah digeneralisasikan untuk pemodelan numerik sistem fisik di berbagai disiplin ilmu teknik, misalnya, elektromagnetisme, perpindahan panas, dan dinamika fluida.

Metode elemen hingga dan transformasi fourier cepat (FFT)

Metode lain yang digunakan untuk memperkirakan solusi persamaan diferensial parsial adalah Fast Fourier Transform (FFT), di mana solusinya didekati dengan deret fourier yang dihitung menggunakan FFT. Untuk memperkirakan respons mekanis material di bawah tekanan, FFT sering kali jauh lebih cepat, tetapi FEM mungkin lebih akurat. Salah satu contoh keunggulan masing-masing dari kedua metode ini adalah dalam simulasi penggulungan lembaran aluminium (logam FCC), dan penarikan kawat tungsten (logam BCC). Simulasi ini tidak memiliki algoritme pembaruan bentuk yang canggih untuk metode FFT. Dalam kedua kasus tersebut, metode FFt lebih dari 10 kali lebih cepat daripada FEM, tetapi dalam simulasi penarikan kawat, di mana terdapat deformasi yang besar pada butiran, metode FEM jauh lebih akurat. Dalam simulasi penggulungan lembaran, hasil dari kedua metode tersebut serupa. FFT memiliki keunggulan kecepatan yang lebih besar dalam kasus-kasus di mana kondisi batas diberikan dalam regangan material, dan kehilangan sebagian efisiensinya dalam kasus-kasus di mana tegangan digunakan untuk menerapkan kondisi batas, karena lebih banyak iterasi metode yang diperlukan.

Metode FE dan FFT juga dapat dikombinasikan dalam metode berbasis voxel (2) untuk mensimulasikan deformasi pada material, di mana metode FE digunakan untuk tegangan dan deformasi skala makro, dan metode FFT digunakan pada skala mikro untuk menangani efek skala mikro pada respon mekanis. Tidak seperti FEM, kemiripan metode FFT dengan metode image processing berarti bahwa gambar aktual struktur mikro dari mikroskop dapat dimasukkan ke solver untuk mendapatkan respon tegangan yang lebih akurat. Menggunakan gambar nyata dengan FFT menghindari meshing struktur mikro, yang akan diperlukan jika menggunakan simulasi FEM untuk struktur mikro, dan mungkin sulit dilakukan. Karena pendekatan fourier secara inheren bersifat periodik, FFT hanya dapat digunakan dalam kasus struktur mikro periodik, tetapi hal ini umum terjadi pada material nyata. FFT juga dapat digabungkan dengan metode FEM dengan menggunakan komponen fourier sebagai dasar variasi untuk memperkirakan medan di dalam elemen, yang dapat memanfaatkan kecepatan solver berbasis FFT.

Aplikasi

Berbagai spesialisasi di bawah payung disiplin ilmu teknik mesin (seperti industri aeronautika, biomekanik, dan otomotif) umumnya menggunakan FEM terintegrasi dalam desain dan pengembangan produk mereka. Beberapa paket FEM modern menyertakan komponen-komponen spesifik seperti lingkungan kerja termal, elektromagnetik, fluida, dan struktural. Dalam simulasi struktural, FEM sangat membantu dalam menghasilkan visualisasi kekakuan dan kekuatan serta meminimalkan berat, material, dan biaya.

FEM memungkinkan visualisasi detail di mana struktur membengkok atau terpuntir, yang mengindikasikan distribusi tegangan dan perpindahan. Perangkat lunak FEM menyediakan berbagai pilihan simulasi untuk mengendalikan kompleksitas pemodelan dan analisis sistem. Demikian pula, tingkat akurasi yang diinginkan dan kebutuhan waktu komputasi terkait dapat dikelola secara bersamaan untuk menangani sebagian besar aplikasi teknik. FEM memungkinkan seluruh desain dibangun, disempurnakan, dan dioptimalkan sebelum desain diproduksi. Mesh merupakan bagian integral dari model dan harus dikontrol dengan hati-hati untuk memberikan hasil terbaik. Secara umum, semakin tinggi jumlah elemen dalam mesh, semakin akurat solusi dari masalah yang didiskritisasi. Namun, ada nilai di mana hasilnya menyatu, dan penyempurnaan mesh lebih lanjut tidak meningkatkan akurasi.

Alat desain yang kuat ini telah secara signifikan meningkatkan standar desain teknik dan metodologi proses desain di banyak aplikasi industri. Pengenalan FEM secara substansial telah mengurangi waktu untuk membawa produk dari konsep ke lini produksi. Pengujian dan pengembangan telah dipercepat terutama melalui desain prototipe awal yang lebih baik dengan menggunakan FEM. Singkatnya, manfaat FEM termasuk peningkatan akurasi, desain yang ditingkatkan dan wawasan yang lebih baik tentang parameter desain kritis, pembuatan prototipe virtual, prototipe perangkat keras yang lebih sedikit, siklus desain yang lebih cepat dan lebih murah, peningkatan produktivitas, dan peningkatan pendapatan. Pada tahun 1990-an, FEM diusulkan untuk digunakan dalam pemodelan stokastik untuk menyelesaikan model probabilitas secara numerik dan kemudian untuk penilaian keandalan.

Disadur dari: en.wikipedia.org